鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2019年12月08日
電池在發(fā)生自燃自爆事故的同時(shí)如何將損失降到最低?
燒包燒車不燒人,燒包不燒車,不燒包。多么通俗的語言。實(shí)際上這并不是什么人在說段子,而是從事動(dòng)力電池系統(tǒng)安全性能技術(shù)開發(fā)的北京科易動(dòng)力科技有限公司總經(jīng)理田碩近日在2017國(guó)際電動(dòng)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)上發(fā)表主題演講說道。
田碩所說的三種燒包情形實(shí)際上就是動(dòng)力電池包安全控制的三級(jí)目標(biāo),即初級(jí)目標(biāo)對(duì)應(yīng)第一句話燒包燒車不燒人,也就是不能防止電池包起火,但不能造成人員傷亡;第二句燒包不燒車是中間目標(biāo),即不能防止電池包起火,但不引燃車輛;第三句不燒包則是終極目標(biāo),即在任何情況下電池包都不起火。
為了能夠達(dá)到與燃油車相抗衡的水平,新能源汽車在低成本、輕量化、長(zhǎng)續(xù)航、可快充、高功率等的要求下,動(dòng)力電池安全所遇到的挑戰(zhàn)越來越大,由此引發(fā)的安全問題也愈加突出。
從近幾年的發(fā)展情況看,新能源汽車的安全問題主要以火災(zāi)的形式在公眾間傳播并廣為知曉。數(shù)據(jù)顯示:2016年國(guó)內(nèi)新能源汽車發(fā)生火災(zāi)共計(jì)29起,與當(dāng)年底40萬輛的保有量相比,推算出的相關(guān)比率約為50PPM。如果按照這一比率,推算到2020年新能源汽車保有量達(dá)到500萬輛時(shí),火災(zāi)事故相當(dāng)于250次。從已發(fā)生的各個(gè)火災(zāi)事故后果看,在這種頻次下難免重大傷亡事故,后果將不堪設(shè)想。
通常而言,動(dòng)力電池的熱失控是由副反應(yīng)引發(fā)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),其發(fā)熱量可使電池溫度迅速升高到400-1000攝氏度。從動(dòng)力電池的熱失控模式看,主要由熱誘因、電誘因、機(jī)械誘因等造成,其個(gè)體成因有可能是過熱、過充、內(nèi)短路、機(jī)械觸發(fā)等幾個(gè)方面。因此,從機(jī)、電、熱多種因素單獨(dú)或耦合誘發(fā)來尋找熱失控原因,在安全策略層級(jí)上從電芯、電池包、整車防護(hù)、BMS管理多方位控制,是防止熱失控、熱擴(kuò)散、預(yù)防火災(zāi)發(fā)生的工程化解決思路。當(dāng)然,不同種類的動(dòng)力電池其熱失控反應(yīng)機(jī)制不一樣,需要根據(jù)其特性進(jìn)行相應(yīng)的細(xì)化控制措施。
會(huì)上,來自騰勢(shì)新能源汽車有限公司的研發(fā)部副總裁艾鳳杰介紹,騰勢(shì)動(dòng)力電池的安全防控首先來自于安全設(shè)計(jì),即在整車設(shè)計(jì)時(shí)即要考慮與動(dòng)力電池相關(guān)的化學(xué)安全、結(jié)構(gòu)安全、電安全、功能性安全等幾個(gè)方面。在此基礎(chǔ)上,要進(jìn)行電芯沖擊、電芯擠壓、模組柱壓、模組平壓、平壓、針刺、模組正向沖擊、系統(tǒng)正向沖擊、系統(tǒng)側(cè)向沖擊,以及火燒等各類試驗(yàn),以達(dá)到最高的安全標(biāo)準(zhǔn)。
世界著名動(dòng)力電池廠商松下則從材料安全性、電池設(shè)計(jì)、電池管理三個(gè)大方面來進(jìn)行過熱熱失控的抑制。松下電器機(jī)電(中國(guó))有限公司汽車電子系統(tǒng)SE部部長(zhǎng)吳杰解釋,動(dòng)力電池一定要進(jìn)行熱管理設(shè)計(jì),松下的防范思路是根據(jù)鋰離子電池的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)制選擇新材料以阻斷熱失控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。在具體措施上,包括正負(fù)極的摻雜與包覆、加入電解液阻燃添加劑,以及采用聚合物與固態(tài)電解液等。